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智能卡数据库管理系统的研究与实现

智能卡数据库管理系统的研究与实现

作     者:罗康 

作者单位:华中科技大学 

学位级别:硕士

导师姓名:吴俊军

授予年度:2011年

学科分类:08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术(可授工学、理学学位)] 

主      题:智能卡 数据库管理系统 访问控制 存储管理 隐私保护 

摘      要:随着智能卡存储能力的飞速提升和对多应用的支持,卡内的数据管理越来越复杂;由于某些应用的特殊性,特别是个人隐私应用,智能卡迫切需要一个数据库管理系统(DBMS)来对这些数据进行管理。由于智能卡本身的各种限制因素,智能卡DBMS既不同于传统的DBMS,也不同于嵌入式DBMS。因此就需要设计一个适合在智能卡上面应用的DBMS。智能卡DBMS是实现个人数据管理的重要基础技术之一。 本文首先分析和比较了智能卡数据库与其他数据库之间的异同,思考了可利用的已有技术;随后分析了智能卡数据库的研究现状,指出了PicoDBMS存在的缺点和可借鉴的技术。其次,介绍了一个加入了数据库文件的智能卡文件系统,在满足设计原则的基础上给出了一个智能卡DBMS的系统模型,在保证DBMS基本功能的同时去除了不必要的功能,使得体系结构更加简洁,且易于在智能卡上实现。接着,在对隐私数据绑定了访问目的的基础上,给出了一个基于目的的访问控制模型,通过访问系统表中的相关数据,执行对用户提交查询的一致性检查、隐私属性判别和查询重写,使得隐私数据被保护的同时又不失可用性。然后,基于EEPROM和闪存两种存储介质,给出了一种混合模式的智能卡DBMS存储管理模型,通过把读写粒度低或者操作频繁的数据存储在EEPROM中,而把绝大部分数据存储在闪存中,并对有排序要求的表使用伪记录,从而实现了表、域和索引的存储性能优化。最后,在TCG256芯片平台下,针对本文的智能卡DBMS模型给出了一个在无排序要求的表中追加记录的算法,并通过一个测试用例,对其总时间消耗进行效率分析,验证了该模型在性能上的提升。

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